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我想对为Z80处理器编写自己的简单仿真器感兴趣。我对这种类型的编程没有经验。我最擅长使用基于 C 的语言，因为它们是我最了解的语言。

我需要什么来完成这项工作，有哪些好的教程/参考资料可以帮助我完成这个项目？

我还想要一个为我的TI-84 Plus计算器编写 ROM 转储应用程序的教程，这样我就可以在这个模拟器中使用它的 ROM。

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8 回答 8

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这有点偏题，但既然你说你没有这种类型的编程经验，你可能想从为2006 年 ICFP 编程竞赛的通用虚拟机构建一个模拟器开始。这是一个需要经验丰富的程序员 90 分钟完成的任务，但许多没有经验的团队能够在几天内完成。当你完成模拟器后，它会解锁一堆有趣的东西，在你处理 Z80 之前它可能是一个很好的热身。

于 2009-08-01T04:58:51.780 回答
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也许从看看这些开始：

一个很好的教程可以在这里找到：独立 Z80 组装指南

Z80 文档

无证 Z80 有证 v0.91 (pdf)

完整的 Z80 指令参考

Z80微处理器指令集总结

于 2009-08-01T03:47:13.813 回答
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一些需要补充的东西（尤其是 Z80）：

  1. 不要相信文档是 100% 没有错误的

    我没有看到任何没有错误，包括这里提到的错误。

  2. 正确测试您的 CPU 内核是否存在错误

    它将使您免于以后的许多头痛和困惑。

对于测试，我使用三种方法：

  1. 对已知代码进行步进/跟踪（通常注释为 ROM 反汇编）

    这是还没有任何效果的第一步。您将看到错误（解码）编码的指令。

  2. 在您的仿真器中包含不同的 Z80 内核，并将所有内容作为双重仿真处理

    制作两个具有相同步进、跟踪和运行系统的“分离”仿真器。两个 CPU 都应该有自己的内存硬件等。

    我的双模拟器示例

    • 运行模拟器并在每条指令之后比较寄存器和立即内存位置，例如[hl],[sp],[sp-1]...
    • 在第一个差异停止，看看是什么指令导致它。
      调试它并继续，直到你“没有错误”。注意第二个核心也可能有问题，因此请谨慎调试。

  3. 当您更易于运行时，请使用核心测试仪

    使用ZEXALL 锻炼器。它是Z80上最好的（至少从我的经验来看）。它帮助了我很多事情（我的核心现在 100% 兼容 ZEXALL）。它是针对真实硬件完成的，因此没有错误。它来自CP/M，因此某些版本需要64K RAM 模式才能运行。不同的OS/ROM或其他任何可能导致某些内存访问指令失败的指令，因此对于那些您需要找到更正的 CRC 或与真实硬件进行比较的指令。

    例如，原始ZEXALL在ZX Spectrum上失败了很多事情（就像它在MSX和没有ROM的64K RAM上所做的那样），但是有一些版本是为真正的ZX Spectrum完成的，它们在ZX Spectrum上是 100% OK的（在我的模拟器上也是： ))

    Z80all instruction exerciser

<adc,sbc> hl,<bc,de,hl,sp>...OK
add hl,<bc,de,hl,sp>.........OK
add ix,<bc,de,ix,sp>.........OK
add iy,<bc,de,iy,sp>.........OK
aluop a,nn...................OK
aluop a,<b,c,d,e,h,l,(hl),a>.OK
aluop a,<ixh,ixl,iyh,iyl>....OK
aluop a,(<ix,iy>+1)..........OK
bit n,(<ix,iy>+1)............OK
bit n,<b,c,d,e,h,l,(hl),a>...OK
cpd<r>.......................OK
cpi<r>.......................OK
<daa,cpl,scf,ccf>............OK
<inc,dec> a..................OK
<inc,dec> b..................OK
<inc,dec> bc.................OK
<inc,dec> c..................OK
<inc,dec> d..................OK
<inc,dec> de.................OK
<inc,dec> e..................OK
<inc,dec> h..................OK
<inc,dec> hl.................OK
<inc,dec> ix.................OK
<inc,dec> iy.................OK
<inc,dec> l..................OK
<inc,dec> (hl)...............OK
<inc,dec> sp.................OK
<inc,dec> (<ix,iy>+1)........OK
<inc,dec> ixh................OK
<inc,dec> ixl................OK
<inc,dec>  iyh...............OK
<inc,dec> iyl................OK
ld <bc,de>,(nnnn)............OK
ld hl,(nnnn).................OK
ld sp,(nnnn).................OK
ld <ix,iy>,(nnnn)............OK
ld (nnnn),<bc,de>............OK
ld (nnnn),hl.................OK
ld (nnnn),sp.................OK
ld (nnnn),<ix,iy>............OK
ld <bc,de,hl,sp>,nnnn........OK
ld <ix,iy>,nnnn..............OK
ld a,<(bc),(de)>.............OK
ld <b,c,d,e,h,l,(hl),a>,nn...OK
ld (<ix,iy>+1),nn............OK
ld <b,c,d,e>,(<ix,iy>+1).....OK
ld <h,l>,(<ix,iy>+1).........OK
ld a,(<ix,iy>+1).............OK
ld <ixh,ixl,iyh,iyl>,nn......OK
ld <bcdehla>,<bcdehla>.......OK
ld <bcdexya>,<bcdexya>.......OK
ld a,(nnnn) / ld (nnnn),a....OK
ldd<r> (1)...................OK
ldd<r> (2)...................OK
ldi<r> (1)...................OK
ldi<r> (2)...................OK
neg..........................OK
<rrd,rld>....................OK
<rlca,rrca,rla,rra>..........OK
shf/rot (<ix,iy>+1)..........OK
shf/rot <b,c,d,e,h,l,(hl),a>.OK
<set,res> n,<bcdehl(hl)a>....OK
<set,res> n,(<ix,iy>+1)......OK
ld (<ix,iy>+1),<b,c,d,e>.....OK
ld (<ix,iy>+1),<h,l>.........OK
ld (<ix,iy>+1),a.............OK
ld (<bc,de>),a...............OK
Tests complete

    如果您即将使用ZEXALL，请注意它确实是详尽的测试，而IIRC在~50MHz仿真上大约需要几分钟30-60才能完成。它需要按一个键滚动几次......

    如果您需要争用模型，请添加适当的测试。然后找一个。ZX Spectrum有许多浮动总线、中断和屏幕测试器。对于TI，我不知道...（我不是TI计算器用户）

顺便说一句：你的模拟器怎么样？（你完成了吗？）

指令系统

我会在这里复制我的指令集，但它有 1792 行和 121 KB，因此它不适合 30 KB 的限制。相反，您可以在我的这个答案的下载链接中找到它

它包含具有正确OP代码、编码时序和机器周期的“所有” ZX指令。我花了几年时间整理所有文档，所以我通过了 ZEXALL 100%正确。我的模拟器将这个（1792 指令）文本文件加载到内核上并在运行时配置指令解码器和处理器，所以我能够非常快速和简单地改变事情（如果检测到错误）......它为我节省了很多时间。init

于 2013-10-07T07:15:00.317 回答
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米奇是完全正确的。从了解处理器开始。然后通过编写代码来实现特定指令来玩一下。为此使用 C++，顺便说一句，而不是 C，否则处理器的概念将不会映射到代码中的类。

在执行指令的过程中，您会发现需要定义标志和指令指针等内容。这最终会让您到达需要实现内存模型甚至 I/O 模型的地方。

您最终必须弄清楚如何将代码和数据加载到内存中，以及如何将其转储回磁盘。

只有这样，您才需要在给定的指令指针处模拟加载到内存中的代码的执行。

于 2009-08-01T03:53:50.350 回答
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尝试看看 Sega Master System 和 Game Gear 模拟器（我很确定其中一些是开源的）。这些控制台有一个 Z80 作为 CPU， ZX Spectrum也使用它，http://www.worldofspectrum.org/emulators.html。

于 2009-08-01T12:47:49.090 回答
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您似乎想要的模拟器不仅仅是一个处理器，而是一台完整的机器。您还将承担模拟其余硬件的任务，而查找相关文档很可能是等待您完成的更困难的任务。

根据您的目标，您可能希望从现有的 Z80 模拟器开始。快速搜索给出了其中的几个，但没有 TI-84 的仿真器。 simh，旧计算机仿真的框架已经具有 Z80 处理器的仿真，添加其余硬件的仿真应该比从头开始更容易。即使你不走那条路，那里也有一些设计文件可以帮助你。

于 2009-08-01T08:20:13.667 回答
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我建议您考虑首先为稍微简单但相关的 CPU 编写一个模拟器，即8080。Z80 实际上相当复杂（多字节指令、更多寻址模式、索引寄存器等），而 8080 指令非常容易解码（您可以使用 256 项查找表，作为一阶解决方案） .

如果您决定继续尝试 Z80，您为控制程序而编写的所有代码（显示、数据输入、内存转储等）都应该是可重复使用的，并且确实应该将用户界面设计为模拟处理器-独立的。

于 2009-08-01T08:29:41.353 回答
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我在这里了解了有关 Z80 和计算器组件的所有信息：http: //www.ticalc.org/programming/

于 2012-12-13T17:49:58.647 回答